[发明专利]具有可饱和吸收和反饱和吸收特性的饱和吸收体及其应用

权利要求书

1.一种具有可饱和吸收和反饱和吸收特性的饱和吸收体，其特征在于，所述具有可饱和吸收和反饱和吸收特性的饱和吸收体包括：

具有正可饱和吸收特性的正可饱和吸收体和反饱和吸收特性的反饱和吸收体；

将正可饱和吸收体与反饱和吸收体体积比为1：5；

所述正可饱和吸收体为Fe₃O₄纳米粒子；

所述反饱和吸收体为聚酰亚胺。

2.一种利用权利要求1所述具有可饱和吸收和反饱和吸收特性的饱和吸收体的调q光纤激光器输出激光特性的调控方法，其特征在于，所述调q光纤激光器输出激光特性的调控方法包括：

利用正反饱和吸收特性实现光纤调q脉冲激光的输出特性优化，获得窄脉冲，低重频、高峰值功率和大单脉冲能量的脉冲输出。

3.一种Fe₃O₄-PI复合薄膜，其特征在于，所述Fe₃O₄-PI复合薄膜由权利要求1~2任意一项所述的具有可饱和吸收和反饱和吸收特性的饱和吸收体制成。

4.一种Fe₃O₄-PI复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述Fe₃O₄-PI复合薄膜的制备方法包括：

（1）用N-甲基吡咯烷酮对20wt.%液体PI进行稀释；

（2）将1mg/mL的Fe₃O₄纳米粒子水溶液和以1：5的比例和PI溶液进行混合，并将混合物在50W的功率下进行超声处理1h，得到均匀的混合物；

（3）将制备好的混合物均匀的滴在玻璃基板的表面，并在60℃的环境下蒸发10h，得到Fe₃O₄和PI的体积比分别为1：3、1：4和1：5的Fe₃O₄-PI薄膜。

5.如权利要求4所述的Fe₃O₄-PI复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述N-甲基吡咯烷酮和20wt.%液体PI的体积比为1：2。

6.如权利要求4所述的Fe₃O₄-PI复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述用N-甲基吡咯烷酮对20wt.%液体PI进行稀释后，充分搅拌并放在70W的功率下超声处理30min。

7.一种应用如权利要求3所述的Fe₃O₄-PI复合薄膜的被动调Q光纤激光器装置，其特征在于，所述被动调Q光纤激光器装置，包括980nm LD泵浦源、980nm/1550nm波分复用器、10%输出耦合器、掺铒增益光纤、偏振无关隔离器、单模光纤、偏振控制器、Fe₃O₄-PI复合薄膜；其中，所述Fe₃O₄-PI复合薄膜是被切割成边长为0.5mm大小的正方形后放置在光纤跳线头上。

8.如权利要求7所述的被动调Q光纤激光器装置，其特征在于，所述980nm LD泵浦源，用于产生980nm泵浦光；

所述偏振无关光隔离器，用于控制单向光传输；

所述可饱和吸收体Fe₃O₄-PI复合薄膜，用于产生被动调Q；

所述10%输出耦合器，用于观测输出脉冲激光；

所述掺铒增益光纤，用于产生粒子数反转所需。

9.如权利要求7所述的被动调Q光纤激光器装置，其特征在于，所述光纤激光器的谐振腔由掺铒增益光纤、偏振无关光隔离器、偏振控制器和Fe₃O₄-PI复合薄膜组成，所述泵浦源连接波分复用器将泵浦光注入其中，波分复用器的输入端与泵浦源的输出端相连接，输出端和复用端与激光器的谐振腔相连接，输出耦合器的输入端和直通输出端连接在激光器的谐振腔中，输出耦合器的输出端连接光谱仪和示波器用来对输出的调Q脉冲激光进行特性检测。